建筑工程解析法規(guī)劃驗線驗測點坐標(biāo)歸心處理方法

黃校，程會超

(珠海市測繪院，廣東珠海 519015)

建筑工程解析法規(guī)劃驗線驗測點坐標(biāo)歸心處理方法

黃校?，程會超

(珠海市測繪院，廣東珠海 519015)

建筑工程解析法規(guī)劃驗線測量必須獲取符合建筑物圖形條件和特定精度要求的平面驗測點坐標(biāo)驗測成果、獲取用以評述建筑物相關(guān)空間要素與規(guī)劃許可條件符合程度的平面驗測點點位偏差。基于平面驗測點坐標(biāo)通常無法直接采集和必須通過歸心處理求取的思考，本文介紹建筑工程解析法規(guī)劃驗線驗測點坐標(biāo)的歸心處理方法。

規(guī)劃驗線；驗測點；歸心處理

1 前 言

規(guī)劃驗線是城鄉(xiāng)規(guī)劃主管部門強化和規(guī)范建筑工程批后管理、及時核查在建建筑工程的空間要素(空間位置、構(gòu)造尺寸、建設(shè)形狀等)是否符合規(guī)劃許可要求、及時發(fā)現(xiàn)和糾正在建建筑工程可能發(fā)生的施工放線錯誤或違章建設(shè)行為的一項城鄉(xiāng)規(guī)劃監(jiān)督管理工作。建筑工程解析法規(guī)劃驗線測量成果是城鄉(xiāng)規(guī)劃主管部門實施該項城鄉(xiāng)規(guī)劃監(jiān)督管理工作的主要依據(jù)，其準(zhǔn)確性和可靠性是影響在建建筑工程相關(guān)空間要素評定結(jié)論的重要因素之一。

建筑工程解析法規(guī)劃驗線測量，因受建筑物圖形條件、建筑工程場地條件、或驗線測量作業(yè)條件等限制，使得部分平面驗測點坐標(biāo)往往無法直接采集。因此，對于無法直接采集坐標(biāo)的平面驗測點，必須合理和精確地處理其驗測數(shù)據(jù)，以獲取符合建筑物圖形條件和建筑工程解析法規(guī)劃驗線測量精度要求的平面驗測點坐標(biāo)驗測成果、獲取用以評述建筑物相關(guān)空間要素與規(guī)劃許可條件符合程度的平面驗測點點位偏差。

2 矩形(多邊形)建筑物驗測點坐標(biāo)歸心處理

矩形(多邊形)建筑物通常選取其外圍軸線的交點為平面驗測點。無法直接采集平面驗測點坐標(biāo)者，通常采集其輔助驗測點的平面坐標(biāo)和歸心要素、確定坐標(biāo)歸心計算路徑，采用相應(yīng)的坐標(biāo)歸心處理辦法求解其驗測坐標(biāo)。

(1)輔助驗測點位于兩驗測點連線或連線延長線上的情況:

設(shè)平面驗測點A、B中的A點無法直接采集平面坐標(biāo)，其輔助驗測點為A-1、歸心間距為d、歸心計算方向角為α(投影軸設(shè)計方向角或投影軸垂直方向設(shè)計方向角)，如圖1、圖2所示。

圖1 矩形(多邊形)建筑物輔助驗測點布設(shè)示意圖

圖2 矩形(多邊形)建筑物輔助驗測點布設(shè)示意圖

①輔助驗測點A-1位于A-B連線上，α為B點至A點的方向角αB-A。

②輔助驗測點A-1位于A-B連線的延長線上，α為A點至B點的方向角αA-B。

依坐標(biāo)歸心計算路徑，按式(1)求取A點的驗測坐標(biāo):

(2)輔助驗測點位于A-B連線或A-B連線延長線左右側(cè)的情況:

設(shè)平面驗測點A、B中的A點無法直接采集平面坐標(biāo)，其輔助驗測點為A-1，兩個正交的歸心間距為d1和d2、歸心計算方向角為α1和α2，如圖3所示。

圖3 矩形(多邊形)建筑物輔助驗測點布設(shè)示意圖

依坐標(biāo)歸心計算路徑，按式(2)求取A點的驗測坐標(biāo):

當(dāng)報建批準(zhǔn)圖件無給定A點的條件坐標(biāo)時，根據(jù)該矩形(多邊形)建筑物條件點P的坐標(biāo)(XP設(shè)、YP設(shè))、A點許可坐標(biāo)推算路徑上的條件邊長Si設(shè)和條件方向角αi設(shè)，按式(3)求取A點的許可坐標(biāo):

A點的點位偏差，按式(4)計算:

矩形(多邊形)建筑物平面驗測點坐標(biāo)，可通過繪制CAD圖形的方法直接歸心獲取。

3 圓形(圓弧形)或組合型建筑物驗測點坐標(biāo)歸心處理

圓形建筑物通常選取其外圍軸線圓周長度的四等分點為平面驗測點(圖5中A、B、C、D點)，圓弧形建筑物或圓弧形與矩形(多邊形)組合型建筑物的圓弧形建筑部位選取其外圍軸線的端點和中點(圖8中A、B、C點)、非圓弧形建筑部位選取其外圍軸線的交點為平面驗測點(圖8中F點)。無法直接采集平面驗測點坐標(biāo)者，通常采用在現(xiàn)場采集其輔助驗測點(測定點和檢測點)的坐標(biāo)、過平面三點建立驗線擬合圓的圓方程、求取驗線擬合圓的圓心坐標(biāo)和半徑、“圓-直”交會或“圓-圓”交會的方法求取其驗測坐標(biāo)。

(1)圓形建筑物驗測點坐標(biāo)歸心處理

圓形建筑物驗線測定點和檢測點布設(shè)，如圖4所示。

圖4 圓形建筑物輔助驗測點布設(shè)示意圖

圖4 中A-1、B-1、C-1點為圓形建筑物外圍外邊線上任意選取的、構(gòu)成近似等邊三角形的測定點，D-1點為圓形建筑物外圍外邊線上任意選取的檢測點。

①采集A-1、B-1、C-1、D-1點的坐標(biāo)，過A-1、B -1、C-1三點，按式(5)求解參考擬合圓的圓心坐標(biāo)(X′O、Y′O)和參考擬合圓的半徑(R′)。

建立參考擬合圓的圓方程:

②當(dāng)D-1點至參考擬合圓圓心的間距與參考擬合圓半徑R′的較差不超限時(限差根據(jù)當(dāng)?shù)爻青l(xiāng)規(guī)劃主管部門制定或認可的建筑工程規(guī)劃驗線測量技術(shù)規(guī)定確定)，顧及圓形建筑物外圍外邊線與外圍軸線的間距d圓，建立圓形建筑物外圍軸線驗線擬合圓的圓方程:

式中:XO、YO為該驗線擬合圓的圓心坐標(biāo)(XO=X′O、YO=Y′O)，R為該驗線擬合圓的半徑(R=R′-d圓)。

求取A-1點沿“A-1→O”方向在驗線擬合圓圓周線上的投影坐標(biāo)(XA、YA)，以A為起點，四等分驗線擬合圓圓周長度，按順時針方向確定構(gòu)成正方形的4個平面驗測點A、B、C、D，如圖5所示。按下式求取B、C、D點的驗測坐標(biāo):

式中B、C、D點對應(yīng)的i值，分別為2、3、4。

圖5 圓形建筑物平面驗測點分布示意圖

根據(jù)報建批準(zhǔn)圖件給定的該圓形建筑物圓心點的條件坐標(biāo)(XO設(shè)、YO設(shè))和條件半徑R設(shè)，按式(9)計算A、B、C、D點的許可坐標(biāo):

式中A、B、C、D點對應(yīng)的i值，分別為1、2、3、4。

A、B、C、D點的點位偏差計算式同式(4)。

③當(dāng)D-1點至參考擬合圓圓心的間距與參考擬合圓半徑的較差超限時，則圓形建筑物的部分或全部外圍外邊線上的測定點和檢測點的坐標(biāo)測量誤差超限。此時，應(yīng)重新采集A-1、B-1、C-1、D-1四點的坐標(biāo)，直到該較差不超限為止。

(2)圓弧形建筑物、圓弧形與矩形(多邊形)組合型建筑物驗測點坐標(biāo)歸心處理

圓弧形建筑物、圓弧形與矩形(多邊形)組合型建筑物驗線測定點和檢測點布設(shè)，如圖6所示。

圖6 圓弧形、組合型建筑物輔助驗測點布設(shè)示意圖

圖6 中A-1、B-1、C-1點為圓弧形建筑物、或圓弧形與矩形(多邊形)組合型建筑物每一圓弧形建筑部位外圍外邊線上構(gòu)成近似等腰三角形的測定點(其中A-1、C-1點為接近圓弧形建筑部位外圍外邊線端點的測定點，B-1點為接近圓弧形建筑部位外圍外邊線中點的測定點)，D-1點為圓弧形建筑部位外圍外邊線上任意選取的檢測點，E-1、F-1點(如圖7所示)為與圓弧形建筑部位外圍外邊線相交(或相切)的非圓弧形建筑部位的任一側(cè)外圍外邊線(直線)的測定點。

①采集A-1、B-1、C-1、D-1、E-1、F-1點的坐標(biāo)，a.過A-1、B-1、C-1三點建立參考擬合圓的圓方程，顧及圓弧形建筑部位外圍外邊線與外圍軸線的間距，按上述方法和要求建立圓弧形建筑部位外圍軸線驗線擬合圓的圓方程，并求取驗線擬合圓的半徑R；b.按式(2)求取E-1、F-1兩點在EF投影軸的垂直投影坐標(biāo)(E點:XE、YE，F(xiàn)點:XF、YF)，如圖7所示。

圖7 圓弧形建筑部位輔助驗測點布設(shè)示意圖

②當(dāng)圓弧形建筑部位外圍軸線與非圓弧形建筑部位外圍軸線(直線)相交(或相切)時(如圖8所示)，按下列方程求解其端點(交點或切點)A的驗測坐標(biāo):

同理求解端點C的驗測坐標(biāo)。

③當(dāng)某一圓弧形建筑部位(其驗線擬合圓圓心點為O1、半徑為R1)外圍軸線與另一圓弧形建筑部位(其驗線擬合圓圓心點為O2、半徑為R2)外圍軸線相交(或相切)時(如圖8所示)，按下列方程求解其端點(交點或切點)A的驗測坐標(biāo):

同理求解端點C的驗測坐標(biāo)。

④在驗線擬合圓上選取與圓弧形建筑部位對應(yīng)的驗線擬合圓圓弧線長度，二等分該圓弧線，確定構(gòu)成等腰梯形的三個平面驗測點A、B、C，如圖8所示。

圖8 圓弧形建筑部位平面驗測點分布示意圖

依A、C點的驗測坐標(biāo)和半徑R，求取SA-C、SP-B、αA-C、αP-B，按式(12)求取圓弧線中點B的驗測坐標(biāo):

根據(jù)報建批準(zhǔn)圖件給定的圓弧形建筑部位圓心點的條件坐標(biāo)(XO設(shè)、YO設(shè))、條件半徑R設(shè)和條件圓心角β設(shè)，按式(13)計算A、B、C點的許可坐標(biāo):

式中A、B、C點對應(yīng)的i值，分別為1、2、3。

A、B、C點的點位偏差計算式同式(4)。

圓形(圓弧形)或組合型建筑物平面驗測點坐標(biāo)，可通過繪制CAD圖形的方法直接歸心獲取。

4 案 例

某建筑物規(guī)劃驗線如圖9所示。

圖9 建筑物規(guī)劃驗線略圖

對無法直接采集坐標(biāo)的該建筑物平面驗測點進行坐標(biāo)歸心處理后，平面驗測點成果如表1所示。

建筑物規(guī)劃驗線成果表 表1

5 結(jié) 語

建筑工程解析法規(guī)劃驗線測量是近幾年隨各地城鄉(xiāng)規(guī)劃主管部門強化建筑工程批后監(jiān)督管理而推行的一項規(guī)劃監(jiān)督測量工作，其數(shù)值處理方法是亟待探索和解決的問題。筆者根據(jù)建筑物外圍形狀的一般建設(shè)特征和建筑工程解析法規(guī)劃驗線測量的特點，結(jié)合近年來對建筑工程解析法規(guī)劃驗線測量數(shù)值處理方法的探索結(jié)果、以及從事該項工作的經(jīng)驗和體會，介紹一種適用于矩形(多邊形)建筑物、圓形建筑物、圓弧形建筑物、圓弧形與矩形(多邊形)組合型建筑物解析法規(guī)劃驗線驗測點坐標(biāo)的歸心處理方法。

[1] 中華人民共和國城鄉(xiāng)規(guī)劃法[S].2007.

[2] 國發(fā)〔2002〕13號.關(guān)于加強城鄉(xiāng)規(guī)劃監(jiān)督管理的通知[R].

[3] CJJ/T 8-2011.城市測量規(guī)范[S].

[4] 黃校.基于建筑工程空間要素規(guī)劃許可條件的規(guī)劃驗線驗測點選取規(guī)則[J].城市勘測，2012(2).

[5] 董黎.房屋建筑學(xué)[M].高等教育出版社，2006.

[6] 邢雙軍.建筑構(gòu)造[M].浙江大學(xué)出版社，2007.

The Coordinate Returning Processing method of M easuring Point for Construction Project Analytical Planning Check Line

Huang Xiao，Cheng Huichao
(Zhuhai Institute of Surveying and Mapping，Zhuhai519015，China)

Themeasurement for construction projectanalytical planning check linemustgain that coordinate resultof planemeasuring points be in keeping with building geometric condition and be in keeping with specially accuracy requirement，and must gain that position error of planemeasuring points in order to comment on conform degree that space elements related building for planning permit conditions.Based on the thinking that coordinate of planemeasuring points general unable direct gather，and must procure it pass through returning processing.this paper introduces a coordinate returning processingmethod ofmeasuring point for planning check line.

planning check line；measuring point；returning processing

1672-8262(2013)02-132-04

P258

A

2012—06—04

黃校(1959—)，男，高級工程師，從事城鄉(xiāng)規(guī)劃測繪、國土與房產(chǎn)測量、工程測量的實踐與研究。